大跨度工业厂房钢结构安装施工要点分析.pdf

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 181 大跨度工业厂房钢结构安装施工要点分析 丁红蕾 张艳成 李梦龙 王爱亮 何明超 中建三局集团有限公司，湖北 武汉 430000 摘要：摘要：现代化工业厂房大跨度钢结构安装难度较大，所以，在施工期间容易发生各类问题，同时，钢结构建筑本身有着刚度大、热力学性能优秀、生产机械化水平高、绿色环保等优势，将其应用于工业厂房建设中具有一定的必要性。对此，本文重点分析了大跨度钢结构厂房的优势以及安装施工要点，希望能够为有关公司的施工作业起到参考作用。关键词：关键词：大跨度；工业厂房；钢结构；安装；施工要点 中图分类号：中图分类号：TU758 对于建筑行业来说，钢结构具有十分广阔的发展潜力，伴随国内社会经济的持续增快，钢铁行业的技术也在持续发展革新。钢结构工程具有较大的结构跨度，且自身重量较轻，安装模式方便快捷，因此广泛运用到工业厂房以及一些大型公共建筑项目之中。所以，针对此方面的安装施工要点展开分析具有一定的现实意义。1 大跨度厂房使用钢结构的优势 1.1 绿色环保、可持续发展 钢结构建筑作为一种相对绿色环保且可持续发展的建筑形式，在当今社会受到越来越多的关注和推崇。与传统的砖混结构和钢筋混凝土结构相比，钢结构建筑在资源利用上更加合理。这是因为钢材的原材料来源相对简单，可通过回收再利用废旧钢材和冶炼新的钢材。相比之下，砖混结构需要大量的黏土和水泥，而钢筋混凝土需要大量的水泥、砂石和钢筋等材料。因此，采用钢结构建筑能够节约自然资源并减少对环境的影响。除了资源利用的合理性，钢结构建筑还符合国家对绿色环保的要求，积极响应可持续发展的政策。在当前，全球各国都在提倡绿色建筑和低碳发展，而钢结构建筑正是其中的一个重要方向。由于钢材的生产过程相对清洁，减少了排放污染物的量，因此钢结构建筑对环境的影响较小。同时，在建筑施工过程中，钢结构建筑减少了砂石、水泥等原材料的使用量，避免了大量的废料产生，进一步降低了对周围环境的负面影响1。尤其是在城市环境中修建钢结构建筑，能够带来更多的环保效益。城市通常人口密集，居民对于空气质量和噪音等因素十分敏感，而砖混结构和钢筋混凝土结构的施工过程往往会引发扬尘、噪音等问题，给居民生活带来诸多困扰。相比之下，采用钢结构建筑的施工过程较为干净、整洁，减少了粉尘和噪音的产生，有效减少了对居民健康和生活质量的影响。另外，钢结构骨架的应用还带动了相关行业的发展。随着对于绿色环保和可持续发展的重视，配合钢结构骨架的新型墙体材料逐渐被开发和应用。这些新型墙体材料不仅具有高强度和耐用性，还具备良好的环保性能，例如抗震、防火、隔热等特点。它们的出现不仅提升了钢结构建筑的整体质量，还为建筑行业提供了更多的创新空间和发展潜力。1.2 性能强 由于钢材具有出色的承载能力，因此可以支持较大的荷载和跨度。这意味着大跨度厂房可以在没有中间柱子或支撑的情况下实现更开阔的空间布局。同时，钢结构的高强度和高刚度还使得大跨度厂房能够抵御自然灾害，如地震和风暴，提供更可靠的安全性。1.3 灵活性与适应性 钢材可以根据需要进行加工和定制，以满足不同项目的要求。无论是建造大型工业厂房还是轻型仓库，钢结构都可以灵活调整设计，适应各种功能和布局需求。此外，钢结构还可以进行拆卸和重组，方便进行改建和扩建，为建筑行业的发展提供了更大的空间和机会2。1.4 施工便利 中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 182 与传统的混凝土结构相比，钢结构的制造和安装过程更加简便快速。钢结构建材可以在工厂预制，然后再运输到工地进行现场安装，如此便大大缩短了施工时间，并减少了对现场的干扰和影响。钢结构的轻量化特性使得运输成本降低，可以更快速地将建材送达现场。2 大跨度钢结构主要施工技术与工艺 2.1 高空原位安装 高空原位安装可以分为两种形式高空单元安装和高空散装。高空单元安装是对高空散装的改进，其具有操作便利和安装速度快等优势，因此获得了广泛的应用。在进行安装之前，首先需要确定构件的空间位置，并搭建高空作业平台或支撑平台，以完成高空拼接的工作。在进行单位块体的划分时，必须基于吊装设备的承重能力和钢结构形式加以详细考虑，严格把控位置，以保证整个结构的稳定性，避免因吊装而引发塑性变形。2.2 滑移施工 可分为上部砌块滑移和下部支撑滑移两种类型。在进行滑移施工之前，需要先划分安装块体的大小，并合理设置施工平台。然后，设置滑移所用的轨道，并确保轨道的稳定性。控制滑块的速度非常重要，以避免在使用过程中出现安全和质量问题。此外，滑移施工对环境的要求也很高，项目结构必须保持规则和平整，同时需要足够大的作业场地来使用滑移技术。2.3 分条分块安装 主要将整个空间结构细分成大量的条状或块状构件，然后在施工过程中把这些构件重新组装为一个整体。这种安装技术能够提高施工的灵活性和效率，同时减轻单个构件的重量和尺寸限制3。2.4 液压同步控制 液压同步控制是一种辅助安装技术器利用液压同步技术和柔性钢绞线来进行施工。在施工过程中，柔性钢绞线承担着承重索具的作用。通过油缸集群和液压同步提升，可以将重型钢结构安全地由地面位置送至目标位置，完成安装和施工。同时，基于计算机技术的合理应用，使得施工过程更加简便，能够轻松地管理和控制钢结构的安装。3 大跨度工业厂房钢结构安装施工要点 3.1 合理设计钢结构 在设计钢结构时，合理的设计是确保结构稳定性的关键。设计师对于大跨度工业厂房的特殊要求和钢结构的工作原理可能不够熟悉，难以准确评估结构的稳定性。因此，在设计过程中，需要借鉴已有的成功案例，并与专业的结构工程师进行充分的交流和讨论，以提高设计水平和经验积累。对施工薄弱环节的设计应给予足够的重视，施工薄弱环节包括结构节点、连接处以及临界部位等，它们往往是结构稳定性的薄弱环节。在设计过程中，需要仔细考虑这些位置的承载能力、刚度和连接方式，采取合理的设计措施，以增强结构的整体稳定性和抗震能力。例如，在节点处采用适当的加强措施，如增加加强板、设置撑杆等，可以有效提升节点的承载能力和稳定性。通过对已完成工程的归纳总结，可以发现并解决常见的设计问题，规避潜在的风险。同时，设计师还应不断学习和更新相关知识，关注新技术和材料的应用，以不断提高自身的设计水平和专业能力4。3.2 钢结构的选材与连接 在选择钢材时，每种材料的性能和特点不同，施工人员需要根据实际情况，结合工程要求和设计规范，来确定最合适的材料选择。例如，如果工程需要强度较高的支撑结构，就可以选择优质碳素结构钢或其他高强度钢材。焊接是连接钢结构必不可少的环节，施工人员必须制定合理可靠的焊接头使用材料和规格的方案。为此，需要对各个焊接接头的特性和受力情况进行分析和评估，以确保焊接的可靠性和持久性。对于梁和柱、梁与梁之间的焊接施工，同样需要制定科学的方案，考虑到结构的稳定性和承载能力。在一些特殊情况下，还会使用高强度螺栓与多样化的焊接技术进行连接。但在应用这些技术之前，施工人员一定要对连接孔位进行准确测量，并确保连接孔的精准度和符合设计要求。只有这样，才能确保连接的牢固性和施工的顺利进行。3.3 钢柱安装施工重点 在安装之前，应当对构件加以仔细检查，以确认其与图纸及规范规定一致，主要需检查构件的外形尺中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 183 寸是否符合要求、螺孔位置及直径是否准确、连接件位置与角度是否正确、焊缝是否牢固等。只有在构件经过全方位检查并符合要求后，方可实行安装作业。施工人员需要结合实际情况确定吊点位置，确保吊装操作的安全性和稳定性。同时，对钢柱的每一螺栓实行检查，包括初拧和终拧程度的确认，以确保螺栓的安装质量。如果发现有不符合要求的螺栓，必须立即更换，确保施工质量。在吊装作业过程中，需要注意的事项如下：首先是确立缆风绳的固定位置，如此有助于控制吊装过程中的风力影响。其次，需要检查钢丝绳能否满足实际使用要求，以确保吊装过程的安全性。再者，确定吊装机械的正确站位位置，保证钢柱可以准确地吊入基础。最后，在结束所有固定施工任务后方可将吊钩松开，以确保钢柱的安装稳定性5。3.4 钢梁的安装 在开始安装之前，首先需要对钢梁加以拼接。由于钢梁一般为大块体，因此需要将多个块体按照设计要求进行拼接，形成一个完整的整体。这一过程不仅要求进行准确的测量和采取精准的拼接技术，还需要确保各个拼接点的稳固性和连接牢固性。完成拼接后，钢梁需要进行倒吊。这是为了将钢梁从地面或其他位置移动到指定的安装位置。在倒吊过程中，使用钢索将钢梁的两侧固定住，以确保其水平度。通过调整钢索的张力和位置，可以使钢梁保持水平状态，并避免其在安装过程中发生倾斜或变形。一旦钢梁达到了水平度要求，就可以进行下一步的安装工作。将钢梁放置在预定位置上，并用各种方法进行固定。辅助支撑材料如撑杆等也需要进行固定，以增强钢梁的稳定性和承载能力。这些固定措施通常需要根据具体情况和设计要求来确定，以确保整个结构的安全和稳定性。在进行钢梁的安装时，需要确定合适的安装高度和所占用的空间，考虑施工人员的特定需求，并建立相应的工程安装平台。通过调节安装平台的高度和位置，可以满足安装人员的操作要求，方便他们进行施工工作，并保证施工的顺利进行。同时，考虑到起重机的承载能力限制，钢梁的吊装通常采取分段进行。根据具体的施工条件和起重机的额定承载能力，将整个过程分为若干个阶段，逐段进行吊装。这样不仅可以保证安全性，还可以提高施工效率。3.5 顶盖体系的施工 屋顶系统的安装是确保厂房整体结构完整和功能齐全的关键环节。在屋顶系统的安装过程中，首先进行檀条的安装。檀条是用于支撑和固定屋面材料的重要组成部分，檀条的准确安装能够确保屋面的平整和稳固。因此，在进行其他屋面结构施工之前，必须先进行檀条的安装，并确保其位置和间距符合设计要求。接下来是托架结构与天沟结构的安装。托架结构是支撑屋面材料的框架，需要按照设计图纸进行准确的定位和安装。天沟结构则起到排水的作用，需要正确布置和连接，以保证雨水能够顺利排出。在安装屋面材料时，特别需要注意保温棉以及屋面钢板的安装质量。保温棉的正确安装可以提高厂房的保温性能，确保室内温度的稳定。屋面钢板的安装要保证其牢固性和密封性，以防止水雨渗漏。在施工过程中，应考虑本地的气候特征，特别是风向问题。比如，福州位于中国东南沿海，会受到一定的风力影响。因此，在安装屋顶系统时，应注重逆风施工的问题，采取相应的措施确保施工操作的安全性和准确性。在屋顶系统的固定过程中，螺栓安装至关重要。螺栓需要与檀条的安装保持垂直，以确保整个屋顶结构的稳固性和可靠性。螺栓的正确安装可以确保整个屋顶系统的稳定，避免松动和损坏的情况出现。3.6 临时支架的安装 施工过程中的临时支架安装位置应符合实际项目场地的特点。施工人员需要充分了解场地的地形、土质等因素，选择合适的安装位置，以确保支架稳定性，并为后续施工提供良好的支撑条件。随着施工项目的推进，支架的高度可能需要不断调整，以保持与建筑物同步。这样可以确保施工进度顺利进行，避免出现高度不匹配的问题。在临时支架的安装过程中，施工技术人员可以采取一些措施来提高钢结构建筑的稳定性。例如，将支架用作防护栏或其他加固手段，以保中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 184 护施工人员的安全。此外，通过在支架底部进行混凝土浇筑，可以增加支架的承载能力和稳定性，确保其牢固可靠。4 结束语 总的来说，因为我国建筑行业的工艺技术不断发展，建筑项目的技术水平也获得了不断地提升。当前，大跨度厂房钢结构构件已经广泛运用于现代化建筑的建设之中，但是，结合实际情况来看，国内大跨度工业厂房的施工之中依旧存在一些问题需要改进，否则就会面临严重的安全风险。所以，在进行钢铁构造安装作业时，加强质量管控非常重要。参考文献 1雍飞.工业厂房大跨度钢结构安装要点及质量控制措施探析J.工程技术研究,2022,7(21):103-105.2吕元星,唐招净.大跨度超高重型钢结构厂房结构设计分析以某钢框架结构厂房为例J.工程技术研究,2021,6(11):189-190.3李滨.大跨度钢结构厂房火灾危险性及防控措施J.建材发展导向,2021,19(08):50-51.4陈永强.大跨度钢结构工业厂房结构稳定性设计探析J.建筑技术开发,2020,47(16):16-17.5王亮.关于大跨度厂房钢结构施工技术的深入研究J.低碳世界,2019,9(05):180-181.